JP3255664B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP3255664B2
JP3255664B2 JP25448091A JP25448091A JP3255664B2 JP 3255664 B2 JP3255664 B2 JP 3255664B2 JP 25448091 A JP25448091 A JP 25448091A JP 25448091 A JP25448091 A JP 25448091A JP 3255664 B2 JP3255664 B2 JP 3255664B2
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久和 上村
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旭テクノグラス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線吸収能を有し、
HID(高輝度放電)ランプ等のような紫外線放射を伴
う光源の前面ガラスに適したガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】HIDランプは、主として屋外照明やス
ポーツ施設、工場などの施設照明として利用されてき
た。しかし、近年、HIDランプのもつ少ない消費電力
で高輝度が得られ、かつ長寿命であるといった特徴が注
目され、ランプ自体の小型化が進展してきたこともあっ
て、従来使用されなかった小型の照明器具や自動車の前
照灯などの用途への利用が考えられている。
【0003】従来、これらの照明用途にはハロゲンラン
プ等の白熱電球が用いられており、反射鏡付き電球の前
面ガラスや自動車の前照灯レンズは、光源が高温になる
ことから、耐熱性・透光性に優れた硼珪酸ガラスが用い
られている。
【0004】ところでHIDランプからは紫外線が可視
光線と同時に多量に放出されることが知られている。た
とえば、HIDランプの一種である高圧ナトリウムラン
プでは、400Wの入力のうち73Wが紫外線放射とな
っているとのデータがあり、図2に示す高圧水銀ランプ
の分光分布からも紫外域に強いエネルギー分布を持つこ
とがわかる。したがって従来、紫外線源となる水銀ラン
プの外囲器バルブ等には、有害紫外線を吸収するために
たとえば特公昭61−24344号公報記載のような硼
珪酸ガラスに紫外線吸収剤を添加したガラスが用いられ
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにHIDラ
ンプの小型化に伴って、ランプの外囲器バルブが用いら
れなくなり、外囲器バルブによる紫外線吸収が困難とな
ってきた。ランプの発光管自体は石英ガラス製であり、
紫外線を透過してしまう。従来、反射鏡付き電球の前面
ガラスや自動車の前照灯レンズに用いられる硼珪酸ガラ
スは、一般に無色透明で、紫外線を透過するものであ
り、このようなHIDランプの前面ガラスとしては使用
できない。
【0006】上記のようなHIDランプの新たな用途
は、従来以上に人間の生活環境に近づくものであり、特
に人体を直射するような用途では光源からの紫外線を除
去しなければならない。また被照射物によっては紫外線
による変色・退色等の問題があるので、やはり光源から
の紫外線は除去する必要がある。
【0007】そこで特公昭61−24344号公報記載
のようなガラスの使用が考えられるが、このガラスは人
体に対する有害紫外線のカットを目的としたものである
ため、紫外線吸収端はせいぜい330nm程度までの短
波長側であり、350〜360nm付近の近紫外線は透
過してしまう。350〜360nm付近の近紫外線を透
過してしまうと次のような問題が生じる。 紫外線性眼炎の分光作用曲線は、紫外域から350n
m付近の近紫外域におよぶため、当該HIDランプの組
立・検査工程の作業従事者やHIDランプを店舗照明に
用いた場合の店舗従業員は、長時間にわたって眼炎の原
因となる紫外線を照射されることとなり、安全衛生上好
ましくない。また350〜360nm付近は、紫外線に
よる色素沈着効果の最大波長域であり、これら従業員に
不要な日焼けを生じさせ、長期にわたれば皮膚に障害を
起こす可能性も否定できない。 夜行性昆虫は近紫外線に敏感であり、この付近の紫外
線に強い走光性を示す。これは捕虫用ランプとして36
0nmを中心とした分光分布をもつ蛍光ランプが使われ
ていることからもわかる。また同一光束で比較した場
合、HIDランプのひとつであるメタルハライドランプ
は、白熱電球の1.3〜1.4倍の誘虫性があるといわ
れている。このため、HIDランプ用前面ガラスに35
0〜360nm付近の近紫外線を透過するガラスを用い
ると、HIDランプに夜行性昆虫が集まる。自動車の前
照灯に使用した場合、飛来する昆虫により視界が遮ら
れ、車体に激突した昆虫の死骸や体液によりフロントガ
ラスや車体が汚損される。またショーウインド等の店舗
照明に使用した場合も同様に昆虫類を招き寄せることが
考えられ、衛生や美観を損なう問題がある。
【0008】本発明は、これらの事情を考慮してなされ
たもので、耐熱性を損なうことなく近紫外線を有効に遮
断できる照明装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】 本発明は、前面ガラス
を備え、光源にHIDランプを使用した照明装置におい
て、前記前面ガラスが硼珪酸系ガラスを基礎ガラスと
し、V2 5 0.6〜0.9重量%を含有してなり、その
分光透過率特性において紫外線吸収端が340nm以上
の特性をもつものである。
【0010】本発明の照明装置に使用される前面ガラス
の基礎ガラスとしては、たとえば重量%で、SiO2
5〜85%,Al23 0.5〜8%,Na2O+K2
+Li2O 0.01〜8%,CaO+MgO+BaO+
ZnO 0.01〜10%,B23 5〜20%,からな
る組成を有するガラスが好ましい。
【0011】
【作用】 本発明は、基礎ガラスを硼珪酸系ガラスとし
ているため、耐熱性、化学的耐久性に優れる。このため
光源の発熱により前面ガラスが過熱された状態で雨水等
によって急冷されても破損せず、またウェザリング等に
よって透過性が損なわれることがない。本発明は、この
基礎ガラスに紫外線吸収特性のあるV25を上記範囲で
添加することによって、HIDランプから放射される光
のうち近紫外線までの短波長側を有効に遮断するもので
ある。ここで、V25の含有量は、0.6%未満では所
望の近紫外線吸収特性が得られず、0.9%を越えると
ガラスが著しく着色され可視域の透過率を低下させるの
で、照明装置の前面ガラスとしては適さなくなる。ま
た、上記のように360nm前後の紫外線を有効に吸収
するためにはガラスの分光透過率特性を考慮すると、そ
の紫外線吸収端は340nm以上の超波長側にあること
が必要である。
【0012】 次に本発明に使用する前面ガラスの基礎
ガラスとして好ましい組成を構成する各成分の作用と、
その組成範囲を上記のように限定した理由を説明する。
【0013】SiO2 はガラスの網目構造を形成する主
成分であるが、55%未満ではガラスの網目構造が不安
定となり化学的耐久性が劣化する。また80%を越える
と溶融性が悪化するので好ましくない。Al2 3 は化
学的耐久性の向上に効果があるが、0.5%未満ではそ
の効果が得られず、8%を越えると脈理が発生しやすく
なり製品の安定供給の面で問題がある。Na2 O、K2
O、Li2 Oはガラスの粘性を下げ溶融を促進させる
が、これらの合量が0.01%未満ではその効果が得ら
れず、8%を越えると化学的耐久性の劣化をまねく。C
aO、MgO、BaO、ZnOは溶融性を改善し化学的
耐久性を向上させるが、合量で0.01%未満ではその
効果が得られず、10%を越えると失透傾向が強まるの
で好ましくない。B2 3 は溶融性の向上に効果がある
が、5%未満では高温粘性が高くなり溶融性が悪く、2
0%を越えると化学的耐久性が劣化する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の実施例を表1に示す。表1中試料No.1ないしNo.5
は本発明の実施例を示し、No.6は紫外線吸収剤を含まな
い硼珪酸ガラスの従来例である。また表中の組成は重量
%で示してある。
【0015】これらのガラスはいずれも所定の成分組成
が得られるように原料を調合し、それぞれ白金ルツボに
収容して1500〜1600℃の温度で溶融し、十分に
撹拌・清澄した後金型内に鋳込み、徐冷した後、切断・
研磨して肉厚4mmの平板状に成形し、透過率測定のた
めのサンプルとした。
【0016】これらのサンプルについて分光光度計によ
り分光透過率を測定した。測定結果から透過率が0とな
る吸収端と、360nmにおける透過率を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】表1から本発明にかかる実施例のガラス
は、いずれもHIDランプから放射される有害紫外線を
完全に吸収し、360nmにおいても実用上、上述した
問題が生じない程度にまで紫外線の透過を抑えることが
できる。
【0019】また、本発明に使用する前面ガラスは、V
25含有量が増加するにしたがって可視域まで吸収が現
われ、V25無添加のガラスに比べて暗緑色がかって見
えるようになる。V25含有量がおよそ0.6%を越え
ると、目視により製品と無着色のガラスとの識別が容易
となる。可視域に吸収が現われることで、可視域の透過
率は数%低下するが、光源となるHIDランプはハロゲ
ンランプに比べ光束が2〜3倍あるので、実用上問題と
はならない。
【0020】 次に本発明の照明装置を自動車の前照灯
レンズに適用した例について説明する。本発明に係るガ
ラスを溶融し、定法に従って図1に示す所定の前照灯レ
ンズ1形状にプレス成形する。成形にあたって、このガ
ラスは問題なく良好な成形性を示す。図1は、この前照
灯レンズに光源としてメタルハライドランプ2を組み込
んで反射鏡3を取付けた自動車用前照灯4の断面図であ
る。通常、前照灯レンズ1の前面部11の肉厚は、3な
いし5mmであり、その分光透過特性は、表1のサンプ
ルとほぼ近似した特性を示す。したがって本実施例で
は、メタルハライドランプ2から放射される光のうち近
紫外域から紫外線側が前照灯レンズ1によって有効にカ
ットされ、点灯中の前照灯直視による紫外線性眼炎の発
生や光源特性による誘虫作用が防止される。
【0021】 一般に自動車用前照灯は、同一車種にお
いてもグレードや仕向地別に仕様(たとえば光源)の異
なる前照灯が使用され、車体に組込まれている。また光
源の種類によって、反射鏡または前照灯レンズの光学的
設計も異なる。したがってハロゲンランプ用にはハロゲ
ンランプ用の、メタルハライドランプ用にはメタルハラ
イドランプ用の前照灯レンズを組合わせなければならな
いが、同一車種で光源の異なる場合には、前照灯レンズ
の外観形状が同一であるため区別しにくいという問題が
ある。このような前照灯の組立工程または前照灯の車体
への組込工程において、 2 5 により着色した前照灯レ
ンズを使用すればHIDランプ用であることが目視で容
易に識別できる。
【0022】また本実施例の前照灯レンズを使用した自
動車は、前照灯レンズがスモークドガラス風となり、ウ
インドガラスの着色化傾向と合致してファッション性が
高まり、他車との差別化が促進される。さらにまた可視
域の吸収は、主に400nm付近に現われるので、投射
光があたたかみのある目に優しい光となるなど優れた利
点を有する。
【0023】以上、自動車の前照灯レンズに適用した例
について説明したが、HIDランプを光源とする他の照
明装置に用いても同様の効果がある。
【0024】
【発明の効果】 以上説明したように本発明は、近紫外
線を有効に遮断することができるので、本発明の照明装
置は、HIDランプの光源特性に起因する紫外線性眼炎
の原因とならず、誘虫作用を生じないなど、HIDラン
プを光源として用いた照明装置として極めて優れた効果
を奏する。またV25の含有量によってはガラスに特有
の色が現われるので、紫外線吸収特性を有するという材
料の機能を視覚的に確認することができる。したがっ
て、本発明により従来以上にHIDランプの使用範囲を
拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を自動車用前照灯に用いた例を示す断
面図である。
【図2】 高圧水銀ランプの分光分布を示す図である。
【符号の説明】
1 前照灯レンズ 2 メタルハライドランプ 3 反射鏡 4 自動車用前照灯 11 前面部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前面ガラスを備え、光源にHIDランプ
    を使用した照明装置において、前記前面ガラスが硼珪酸
    系ガラスを基礎ガラスとし、V25 0.6〜0.9重量
    を含有してなり、その分光透過率特性において紫外線
    吸収端が340nm以上の特性をもつものであることを
    特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 前記基礎ガラスが、重量%で、SiO2
    55〜85%,Al230.5〜8%,Na2O+K2
    +Li2O0.01〜8%,CaO+MgO+BaO+
    ZnO0.01〜10%,B235〜20%,からなる
    組成を有することを特徴とする請求項1記載の照明装
    置。
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